1、大气污染控制工程二破一水泥厂除尘概述（一）水泥的生产工艺 水泥的生产工艺，以石灰石和粘土为主要原料，经破碎、配料、磨细制成生料，喂入水泥窑中煅烧成熟料，加入适量石膏（有时还掺加混合材料或外加剂）磨细而成。水泥的性能必须符合国家标准规定的细度、凝结时间、安定性、强度、比重、水化热、抗渗性、抗冻性、胀缩性、耐热性和耐蚀性等指标。 （二）水泥厂粉尘污染现状我国的水泥生产企业是由小到大逐步发展起来的，立窑生产线数量众多，回转窑生产线只是到上个世纪九十年代才得到较好的发展；由于80%左右产量的立窑水泥厂生产线系统中没有配套的环保设备，水泥生产排尘量占全国排放总量的70%以上，在水泥生产排尘中，地方水泥厂
2、排尘量占到行业排放总量的80%，成为工业12尘的主要排放源, 严重污染了大气。据不完全统计，我国水泥工业每年向大气排放的粉尘、烟尘在1300万吨以上；有害气体如：二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、氟化物的污染也占有相当的比重，并且对大气污染有加重趋势。我国水泥工业对大气所产生影响的主要污染源是粉尘和废气，粉尘污染排放高于国外15倍，粉尘主要是由于水泥生产过程中原、燃料和水泥成品储运，物料的破碎、烘干、粉磨、煅烧等工序产生的废气排放或外逸而引起的。水泥工业对大气环境产生影响的废气（包括SO2、NOX、CO2、HF等），每年向大气中排放的CO2约2亿吨；SO2排放量约100万吨；NOX排放量1.31.
3、6106立方米。据有关资料统计SO2、NOX污染呈加重趋势，在全国形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区，尤其以华中酸雨区为重。我国水泥工业硫化物、氮氧化物等有害气体排放高于国际先进水平610倍。如前所述，我国水泥工业发展的起点低，整体水平提高较慢，技术改造难度大，污染治理欠账多。工业技术和装备许多是6070年代的水平，资源、能源消耗高。但由于资金的限制，水泥工业又迟迟不能进行整体改造和污染治理，相当一批技术装备落后的水泥工业企业长期在生产中排放大量的污染物，对大气造成严重污染。（三）水泥厂粉尘污染控制现状发展经济的目的是为了提高人民群众的生活质量，实施可持续发展战略不能只是一句口号，我们切不可
4、走“先污染，后治理”的道路，水泥工业的污染再也不能任其自由泛滥下去了，当然我国水泥工业的污染虽然严重但绝非不治之症，结合我国国情，就水泥工业污染之重症，我国水泥工业粉尘治理的对策主要有转变陈旧的观念；普及环保知识，扫除“环保盲”；加大污染治理力度；改变现行的管理体制，使环保法规不再是一纸空文；加强社会舆论监督。（四）水泥厂除尘设备1.常用除尘器：旋风除尘器，袋式除尘器，电除尘器2.除尘难点烘干废气：采用水除尘立窑废气：预加水成球（五）水泥厂排放标准. 1、在2006年7月1日前，现有水泥厂（含粉磨站）各生产设备（设施）排气筒中的大气污染物排放仍执行GB4915-1996；现有水泥矿山和水泥制品
5、厂仍执行GB16297-1996。2.自2006年7月1日起至2009年12月31日止，现有生产线各生产设备（设施）排气筒中的颗粒物和气态污染物最高允许排放浓度及单位产品排放量不得超过表1规定的限值。3.2005年1月1日起，新建生产线各生产设备排气筒的颗粒物和气态污染物最高允许排放浓度及单位产品排放量不得超过表2 规定限值。表1表2二设计点情况分析（一）（一）污染源分析1.反击式破碎机简述：反击式破碎机是一种新型高效率的破碎设备，其特点是：体积小、构造简单、破碎比大、耗能少、生产能力大、产品粒度均匀、并有选择性的碎矿作用，是很有发展前途的设备；反击式破碎机最大的缺点是板锤和反击板特别容易磨损
6、，尤其是破碎坚硬的矿石，磨损则更为严重，需要经常更换。目前由于一些耐磨材料的出现，在一些金属选矿厂中已得到应用。2.主要用途反击式破碎机能处理边长100-500毫米以下物料，具抗压强最高可达350兆帕，具有破碎比大，破碎后物料呈立方体颗粒等优点。3.工作原理反击式破碎机是一种利用冲击能来破碎物料的破碎机械。机器工作时，在电动机的带动下，转子高速旋转，物料进入板锤作用区时，与转子上的板锤撞击破碎，后又被抛向反击装置上再次破碎，然后又从反击衬板上弹回到板锤作用区重新破碎，此过程重复进行，物料由大到小进入一、二、三反击腔重复进行破碎，直到物料被破碎至所需粒度，由出料口排出。调整反击架与转子之间的间隙
7、可达到改变物料出料粒度和物料形状的目的。石料由机器上部直接落入高速旋转的转盘；在高速离心力的作用下，与另一部分以伞型方式分流在转盘四周的飞石产生高速碰撞与高密度的粉碎，石料在互相打击后，又会在转盘和机壳之间形成涡流运动而造成多次的互相打击、摩擦、粉碎，从下部直通排出。形成闭路多次循环，由筛分设备控制达到所要求的粒度。4、反击式破碎机的性能：多腔均匀破碎，适宜破碎硬岩； 低矮的大进料口，便于生产线布置和增大进料尺寸； 新型耐磨材料使板锤、反击板和衬板使用寿命更长； 高铬板锤、独特的反击衬板，尤其适用于硬岩破碎、高效节能； 硬岩破碎、高效节能； 均整板结构使排料更呈小粒径和立方体形，无内纹； 产品
8、形状呈立方体，排料粒度大小可调； 简化破碎流程； 全液压开启，便于维修及更换易损件； 进料口大、破碎腔高、适应物料硬度高，块度大、产品石粉少。3、废气收集和排放：在石灰石破碎阶段，破碎机的投料口、出料口、振动筛上部及皮带输送机转运点等部分有废气排放。用集气罩收集，经除尘器达到标准再排放。（二）设计参数确定1000700反击式破碎机的处理量为2500m3/h,初始粉尘浓度为40g/m3。（三）除尘要点分析袋式除尘器的运转可分为试运转与日常运转。首先，进行试运转时，必须对系统的单一部件进行检查，然后做适应性运转，并要作部分性能试验。在新的袋式除尘器试运行时，应特别检查风机的旋、转速、轴承振动和温度
9、；处理风量和各测试点压力与温度是否与设计相符；清灰周期及清灰时间的调整，这项工作是左右捕尘性能和运转状况的重要因素。清灰时间过长，将使附着粉尘层被清落掉，成为滤袋泄露和破损的原因。如果清灰时间过短，滤袋上的粉尘尚未清落掉，就恢复过滤作业，将使阻力很快地恢复并逐渐的增高起来，最终影响其使用效果。两次清灰时间间隔称清灰周期，一般希望清灰周期尽可能的长一些，使除尘器能在经济的阻力条件下运转。因此，必须对粉尘性质、含尘浓度等进行慎重地研究，并根据不同的清灰方法来决定清灰周期和时间，并在试运转中进行调整达到较佳的清灰参数。在日常运转中，仍应进行必要的检查，特别是对袋式除尘器的性能的检查。要注意主机设备负
10、荷的变化会对除尘器性能产生的影响。在机器开动之后，应密切注意袋式除尘器的工作状态，做好有关记录。在袋式除尘器的日常运行中，由于运行条件会发生某些改变，或者出现某些故障，都将影响设备的正常运转转况和工作性能，要定期的检查和适当的调节，目的是延长滤袋的寿命，降低动力消耗及回收有用的物料。三、除尘设备选型（一）选定除尘设备的型号规格XZD/G型旋风除尘器：XZD/G-3LFX脉冲袋式除尘器：LFX4 81. XZD/G型旋风除尘器适用锅炉T/h型号 规格简体数处理风量(m2/h)阻力损失(mmH2O)除尘效率%外型心地尺寸0.5TXZD/G-111700789049213491TXZD/G-2130
11、007164222482TXZD/G-3160007185631884TXZD/G-4112000711196437310TXZD/G-5218000711026439510TXZD/G-6230000761308519520TXZD/G-746000076130867012. LFX脉冲袋式除尘器参 数型 号LFX4 - 8LFX4 - 11LFX4 - 14LFX4 - 16LFX 4 - 19LFX 4 - 22处理风量（m3/h）2500380033005200410065005000780057009200690011000过滤风速（m/min）1.252过滤面积(m2)334455
12、667792室 数(个)4滤袋条数(条)6080100120140168设备阻力(Pa)15001700操作压力(Pa)-6000+2500进口浓度(mg/Nm3)200出口浓度(mg/Nm3)50清灰压缩空气压力(MPa)0.50.7清灰压缩空气耗量(Nm3/min)0.20.20.240.240.270.27（二）除尘设备选择的原因1、选择XZD/G型旋风除尘器的原因：本旋风除尘器为牛角弯体锥斜底型除尘设备，入口含尘浓度应低于50克/m3，入口速度不小于18/秒，粉尘粒径不大于1毫米，适用于一般工业通尘除尘器。XZD/G型旋风除尘器适宜配用于0.5-4吨/时层燃工业锅炉和采暖锅炉的烟气净化
13、。工业尾气中处重物料回收，如冶金、电力机械加工、矿山、石油化工、建材等部门，在加适当内衬后，可用于磨损较大或有腐蚀性的场合，但不能用粘性粉尘。优点：1.除尘效率高阻力适中，钢材消耗量小，占地面积小，运行维护保养方便优点，经它净化后的烟气含尘浓度达到国家环境保护效率的要求；2.该除尘器的内壁因涂有20毫米厚的耐磨涂料，它还能涂耐高温，耐磨损延长使用寿命等优点。2、选择LFX脉冲袋式除尘器的原因（1）.性能特点：性 能 特 点详 细 说 明收尘效率高净化后排放气体含尘浓度50mg/Nm3，收尘效率99.9%。自动化程度高采用微机自动控制技术，分室清灰，自动卸灰、排灰。技术先进该技术保留了PPS（W
14、）气箱脉冲袋收尘器的优点，对每箱滤袋数量以及滤袋的长、径比进行优化组合，满足最佳使用。随主机运转率高可分室换袋，不停机维修，简单方便，随主机运转率达100%。使用寿命长采用进口澳大利亚GOYEN公司脉冲阀，高效、稳定，使用寿命100万次以上；配备优质针刺呢滤料，滤袋平均使用寿命两年以上。适应性强可处理含尘浓度低于200g/Nm3的含尘气体。该系列收尘器如配备经特殊处理的针刺呢滤料或特殊材质的滤料，可处理不同性质的粉尘；如配备抗静电滤料可处理高浓度的煤粉粉尘；配备拒水防油滤料可处理含湿量大或粘性大的含尘气体。适用范围广该系列收尘器不仅用于水泥行业中粉尘浓度低于200g/Nm3的各扬尘点上，还可广
15、泛用于电力、化工、冶金、煤炭、制药、机械、轻工、粮食、木材加工等行业中。（2）.工作原理：见下图：过滤：含尘气体经进气口先进入袋室风道，然后进入灰斗，此时气流速度降低，方向改变，较粗尘粒因惯性及自然沉降等原因落入灰斗达到预收尘效果；然后气体上升通过滤袋得到净化，灰尘被阻留在滤袋外表面上，净化后的气体在排风机的作用下经滤袋、净气室、排气口排出。清灰及自动控制：当除尘器过滤气体达到一定时间后（或阻力达到预先设定值，清灰控制器即发出信号，进行清灰。清灰时第一个箱室的提升阀关闭（通过气动原件进行控制）以切断过滤气流，接着该箱室脉冲阀开启，以0.5-0.7MPa压缩空气喷吹进入净化室，脉冲阀的开启时间可
16、根据粉尘浓度及耗气量来调整，一般控制在0.10.25秒之间，6-15秒后，提升阀重新打开，该室进入正常除尘工作状态，第一箱室清灰结束；间隔数秒后第二箱室开始清灰，各阀重复第一箱室清灰动作。整机清灰分室进行，全过程由预先设定的程序、时间（可修改）自动控制或手动控制进行操作。（三）除尘设备、风机和进出风管布局说明根据实际情况和设计要求，废气先从集气罩通过风管进入旋风除尘器，再从旋风除尘器的出气口到袋式除尘器，然后到达风机排出到大气。（四）回收粉尘去向的说明水泥厂在生产水泥的过程中会产生大量的粉尘和废气，进行收集回收后可作四、设计计算（一）粉尘达标排放的验算本次设计采用二级除尘，因为用一级除尘达不到
17、标准，用二级除尘可以达到标准，排放标准是30mg/m3，计算如下：一级除尘：XZD/G型旋风除尘器：90%=1-C2/40 C2=4g/m3=4000mg/m3二级除尘：LFX脉冲袋式除尘器: 99.9%=1-C2/4000 C2=4mg/m3所以用一级除尘达不到标准，用二级除尘才能达到标准。（二）风管的选择计算管道内某些流体常用流速范围管道种类及条件流速（m/s）管材重矿物粉尘1416钢板轻矿物粉尘1214钢板干型砂1113钢板石灰石二破后的粉尘是重矿物粉尘，所以选用钢板。流量Q=2500m3/h u=16m/s管道内径=235mm查表得管子内径=250mm， =0.15mm，=0.0174
18、（三）系统阻力的计算1、除尘系统布置示意图2、实际流速际流速和摩擦压力损失 0.0174/0.25=0.0696实际流速=(25004)/36000.25)2=14.15m/s管道12，L=3m,Q=2500m3/h12=0.069631.214.152/2=25.08Pa管道34，L=2m,Q=2500m3/h34=0.069621.214.152/2=16.72Pa管道56，L=5m,Q=2500m3/h56=0.069651.214.152/2=41.81Pa管道78，L=6m,Q=2500m3/h78=0.069661.214.152/2=50.17Pa3、 局部阻力损失管段12，集器
19、罩1=0.12，插板阀全开=0 弯头： =90，由局部阻力系数表得2=0.18，则： 12=（0.12+0.18）1.2（14.15）2/2=36.04Pa管段34，弯头1个， =90，=1.5，由局部阻力系数表得2=0.18，则： 34=10.181.2（14.15）2/2=21.62Pa管段56，弯头2个， =90，=1.5，由局部阻力系数表得2=0.18，则： 56=20.181.2（14.15）2/2=43.25Pa管段78，渐扩管选F1/F0=1.5， =30，查表得=0.13，把0变换成对应F1的动压1 1=0（F1/F0）2=0.13（1.5）2=0.29风帽h/D0=0.5，查
20、表得=1.30，则78=（0.29+1.3）1.2（14.15）2/2=191.01Pa管段编号流量m3/h管长m管径mm流速m/s摩擦阻力损失Pa局部阻力系数局部阻力损失Pa管段阻力损失 Pa累计阻力损失Pa122500323514.150.017425.080.336.0461.1261.12342500223514.1516.720.5421.6238.3499.46562500523514.1541.810.3643.2585.06184.52782500623514.1550.171.59191.01241.18425.70旋风除尘器71496.70布袋除尘器15001996.74、
21、 除尘系统阻力损失=25.08+16.72+41.81+50.17+36.04+21.62+43.25+191.01+71+1500 =1996.7Pa四、选择风机和电动机（一）风机风量的计算Q0=Q(1+K1)=2500（1+0.1）=2750m3/h（二）风机风压的计算 =（1+ K2）=1996.7（1+0.2）=2396.04Pa（三）风机和电动机 根据计算风量与风压，由通风机样本上选择机号T4-72-No4.5A风机，当转速n=2900r/min,Q=5360m3/h,P=2582Pa。配套电机为Y132S1-2(B35)，7.5kw。（四）电机功率的复核Ne=5.01kw所选风机与
22、电动机均能满足净化系统的要求。五、设计说明（一）关于设计参数，设计依据的说明1、废气量是水泥生产防尘技术规程中有规定的。2、粉尘浓度是课程设计指导书上规定的。3、局部阻力是从局部阻力系数表查得。4、u、k、k1、k2、1、2都是从教科书上找到的。5、除尘器和风机的选型是根据各个参数。（二）本设计实施应注意的事项1、湿度大，容易结露，所以要先开风机。2、.粉尘浓度大，除尘器的除尘效率要保证。3、在整个除尘过程中，要保证设备不漏风。4、应设专人维护管理，定期检查清理除尘器。（三）.预期效果本设计以较低的投资和运行费，获得较高的粉尘除尘率，既能有效地回收粉尘，又不致造成二次污染，最重要的是可达到排放标准。（四）、预算费用（估算设备材料费用）XZD/G型旋风除尘器的价格大约是8000元LFX脉冲袋式除尘器的价格大约是20000元T4-72系列风机价格：4000元左右 钢板风管价格：24100=2400元左右预算费用为34400元左右
